The effects of carvacrol in oleic acid induced acute lung injury in rats

Sıçamlarda karvakrol'un oleik asitle oluşturulan akut akciğeri hasarına etkisi

İ. Özkan ÖNAL,İ. Aydın ERDEN,Seda Banu AKINCI,Gönül ERDEN,İsmail KARABULUT,N. Dilara ZEYBEK,Ersin FADILLIOĞLU,Sevda MÜFTÜOĞLU,Fatma SARICAOĞLU,Z. Dicle BALKANCIOĞLU,K.Hüsnü Can BAŞER,Ülkü AYPAR

Abstract

Objective: This study was conducted to compare the effects of oleic acid on the antioxidant systems of lung muscle tissue and carvacrol which has been proven to have healing effects on tumors of the lung, liver, breast, and testis and is known to have antioxidant effects, with respect to their healing and protective properties. Methods: 28 male rats of the Wistar type (250-350 grams) were included in the study. They were divided to four groups. Group I: Group Oleic acid (n: 7, 50 jil of oleic acid were administered intravenously (iv) and 30 minutes later 73 mg kg' of saline solution was given intraperitoneally (ip) as the same volume as carvacrol). Group II: Group Oleic acid+Carvacrol (n: 7, 50 pil of oleic acid was administered iv and 30 minutes later 73 mg kg1 of carvacrol was administered ip). Group III: Group Control (n: 7,50 yıl of saline solution (the same dose as the oleic acid group) was administered and 30 minutes later 73 mg kg'1 of saline solution was administered ip). Group IV: Group Carvacrol: (n: 7, 50 pil of iv saline solution was administered and 30 minutes later 73 mg kg' carvacrol was administered ip). After being held in the oxygen room for 4 hours, blood and tissue samples were collected from the rats. Two histologists who were unaware of the group assignments assessed the acute lung injury via light microscopy; interstitial oedema, alveolar haemorrhage, intraalveolar neutrophils, intraalveolar macrophages and intraalveolar pneumocytes and electron microscopy; the integrity of the blood-gas barrier, the morphology of the type 1 and type 2 pneumocytes, and the presence of intraalveolar macrophages and granular material. The lung tissue was examined histopathologically and levels of protein carbonyl, malondialdehid tissue, catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px) and superoxide dismutase (SOD) which are known as oxidant, anti-oxidant parameters were measured. Levels of antiinflammatory cytokines such as interleukin (IL)-6, IL-10, Tumor necrosis factor (TNF)-a and granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) were measured in the blood samples. Results: Oleic acid caused significant total lung injury compared to the control group and to the vehicle group and levels of protein carbonyl and malondialdehid were higher than the other groups. Total lung tissue damage score, protein carbonyl, CAT, GSH-Px, SOD, levels were found to be similar in oleic acid and oleic acid+carvacrol groups. Levels ofMDA tissue were lower in carvacrol and oleic acid+carvacrol groups than oleic acid group. Levels of proinflammatory and inflammatory cytokines IL-6, IL-10, TNF-a and G-CSF were found to be similar in both groups. Conclusion: As a result, it has been shown that because of the antidxidant effects of carvacrol in lung tissue, the increased use of carvacrol may be helpful in preventing and reversing lung tissue damage.

Özet

Amaç: Bu çalışma deneysel olarak oleik asitle oluşturulan akciğer hasarında oksidan, anti-oksidan sistemlerindeki değişiklikler ile antioksidan özelliği bilinen ve daha önce akciğer, meme, karaciğer, testis tümörlerinde iyileştirici etkisi gösterilmiş olan karvakrolun (kekik suyu) olası iyileştirici ve koruyucu etkisinin araştırılması amacı ile yapılmıştır. Gereç ve Yöntem: Çalışmaya 28 adet Wistar cinsi erkek rat (250-350 gr) alındı. Ratlar 4 gruba ayrıldı. Grup I: Oleik asit grubu (n:7, 50 pil oleik asit kuyruk veni kullanılarak intravenöz (iv), 30 dakika sonra 73 mg kg'1 karvakrol dozuna eşdeğer hacimde SF intraperitoneal (ip) uygulandı). Grup II: Oleik asit+Karvakrol grubu (n:7, 50 fil oleik asit iv ve 30 dakika sonra 73 mg kg'1 karvakrol ip uygulandı). Grup III: Kontrol grubu (n: 7,50 pil SF iv, 30 dakika sonra 73 mg kg'1 karvakrol dozuna eşdeğer hacimde SF ip uygulandı). Grup IV: Karvakrol grubu (50 pil SF iv, 30 dakika sonra 73 mg kg1 dozunda karvakrol ip uygulandı). Tüm ratlar enjeksiyonlardan sonra 4 saat oksijen odasında tutuldu ve sakrifiye edildi. İncelediği sıçanların hangi gruba ait olduğunu bilmeyen iki histolog tarafından diseke edilen akciğerler akut akciğer hasarı açısından değerlendirildi. Işık mikroskobisinde interstisyel ödem, alveolar hemoraji, total akciğer hasarı, intraalveolar nötrofiller, makrofajlar, pnömositler; elektron mikroskobisinde kan-gaz bariyerinin bütünlüğü, Tip 1 ve 2 pnömositlerin morfolojisi değerlendirildi. Ayrıca akciğer dokusunda oksidan, anti-oksidan parametreler olarak kabul edilen protein karbonil, malondialdehid doku (MDA doku), katalaz (CAT), glutatyon peroksidaz (GSH-Px), süperoksit dismutaz (SOD) bakıldı. Serumda pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar sitokinlerden interlökin-6 (IL-6), interlökin-10 (IL10), tümör nekroz naktör alfa (TNF-alfa), granülösit kolonize stimüle edici faktör (G-CSF) düzeylerine bakıldı. Bulgular: Oleik asit, kontrol ve karvakrol grupları ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde akut akciğer hasarı oluşturdu, proteinkarbonil ve MDA doku düzeyleri daha yüksekti. Oleik asit ve Oleik asit+karvakrol grupları arasında total akciğer hasarı, protein karbonil, CAT, GSH-Px, SOD düzeyleri açısından anlamlı fark saptanmadı. Oleik asit+ karvakrol, karvakrol ve kontrol grubu doku MDA düzeyi yalnız oleik asit verilen gruba göre anlamlı olarak daha düşüktü. Pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar sitokinlerden IL-6, IL-10, TNF-a, G-CSF düzeyleri açısından ise gruplar arasında anlamlı fark bulunmadı. Sonuç: Akut akciğer hasarında karvakrolun oksidan, anti-oksidan sistemlerindeki dengeyi anti-oksidanlar lehine arttırması nedeniyle karvakrol alımının arttırılması akciğer hasarını önlemede ve oluşmuş akciğer hasarını iyileştirmede faydalı olabilir.